播期、密度及肥培水平對桑套棉地棉花產(chǎn)量性狀的影響

鄒湘月 吳碧波 黃仁志 李麗蓉 李 霞 李飛鳴 夏伯良 艾均文*

（1.湖南省蠶桑科學(xué)研究所，湖南 長沙 410127；2.湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410129；3.湖南桑葉加農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖南 寧鄉(xiāng) 410600）

湖南省位于亞熱帶地區(qū)，是我國最南端的棉花主產(chǎn)省[1]。近年來，由于生產(chǎn)周期長、機(jī)械化程度及植棉比較效益偏低等問題致使長江流域棉花種植面積日益萎縮，原棉供給安全受到極大威脅[2]。蠶桑自古以來就是我國特色的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，為適應(yīng)現(xiàn)代蠶桑高質(zhì)量發(fā)展要求，湖南大力聚焦資源多元化利用[3]，省內(nèi)（1 666.7 hm2）低密度果葉兼用桑園迅速發(fā)展，已達(dá)2.5 萬余畝，然而此類桑園夏伐后行間空置時間長達(dá)230 多d，田間資源未得到充分利用。大量研究表明，合理的間套作能發(fā)揮間作優(yōu)勢，促進(jìn)棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[4-6]。李鑫[7]等通過研究不同作物與棉花的間套作模式發(fā)現(xiàn)，小麥、大蒜與棉花的間作產(chǎn)量均高于單作，而花生間作產(chǎn)量低于單作，各間作的兩年土地當(dāng)量比（LER）均大于1，鈴數(shù)和鈴重顯著提高，具有明顯的間作優(yōu)勢。將桑樹與棉花間套作種植，不僅有利于穩(wěn)定棉花種植規(guī)模，還可以提高桑地及空間利用水平，延長土壤覆蓋期，同步實現(xiàn)桑農(nóng)棉農(nóng)增產(chǎn)增收。目前，關(guān)于桑園行間套作棉花的研究未見報道。本研究旨在桑套棉種植模式下，探討播期、密度和肥培水平對棉花產(chǎn)量性狀的影響，為優(yōu)化湖南桑套棉區(qū)棉花栽培技術(shù)、構(gòu)建桑棉套復(fù)種高效輕簡化技術(shù)模式提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試棉花為湖北五三種業(yè)有限公司生產(chǎn)的短季雜交棉花品種“中65 號”。

1.2 試驗設(shè)計與田間管理

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗時間為2022 年5 月-2023 年2 月，試驗地為湖南桑葉加農(nóng)業(yè)科技有限公司桑圣園基地果葉兼用桑園；桑園為3 年成林桑，株行距4.0 m×1.5 m，密度為110 株/667 m2；土壤質(zhì)地為沙壤土，耕作表層土壤的有機(jī)質(zhì)含量為1.41 g/kg，水解性氮為315 mg/kg，有效磷為41.3 mg/kg，速效鉀含量為0.51 mg/kg。

本試驗采用3 因素再裂區(qū)設(shè)計，3 因素分別為直播時期（A，主區(qū)因素）、播種密度（B，副區(qū)因素）、施肥水平（C，副副區(qū)因素）。直播時期設(shè)3 個水平，分別為5 月18 日（A1，早熟桑園）、5 月28日（A2，中熟桑園）、6 月7 日（A3，遲熟桑園）；播種密度設(shè)2 個水平，分別為1100 株/667 m2（B1）和550 株/667 m2（B2），B1 小區(qū)4 行棉花2 行桑樹，B2 小區(qū)2 行棉花2 行桑樹；施肥設(shè)2 個水平，分別為蕾肥（C1）和“蕾肥+復(fù)合化鈴肥”（C2）[8]。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3 次重復(fù)，小區(qū)面積40 m2，共36 個直播小區(qū)。

1.2.2 田間管理

播種前桑樹貼桑拳夏伐，田間土壤經(jīng)陽光暴曬后，用50%多菌靈進(jìn)行消毒處理；桑樹發(fā)芽后于7 月上旬疏芽，每株保留8～10 根向上壯枝，所有弱小枝及與棉株相鄰的明顯側(cè)枝全部疏離；對因旺盛生長后形成有封行趨勢的少量桑樹側(cè)枝，于8 月上旬進(jìn)行全園修剪，棉花采收后壓桿還田。

桑園行間采用生態(tài)防草布覆蓋、棉種膜上直播的栽培方式。每穴精確播種2 粒種子，播種深度2 cm，覆蓋物為50%基質(zhì)+50%耕作層土壤；在蕾期、盛花期噴施“縮節(jié)安”2 次，總用量120 g/hm2；在8 月中旬，當(dāng)棉株長到100～120 cm 高時，打去頂部主莖和幼小果枝，每根株棉保留約10盤果枝，其他田間栽培管理措施按照DB43/T 286-2006《棉花栽培技術(shù)規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行[9]。

1.3 調(diào)查內(nèi)容與方法

1.3.1 出苗率的調(diào)查

觀察試驗小區(qū)內(nèi)苗株的生長情況，記錄出苗率及出苗穴率。出苗率，即出苗數(shù)與播種時種子總數(shù)的百分比；出苗穴率，即出苗穴數(shù)與播種穴數(shù)的百分比[1]。

1.3.2 產(chǎn)量性狀的調(diào)查

于吐絮盛期，選擇每小區(qū)內(nèi)連續(xù)10 株棉株觀測其個體成鈴數(shù)，調(diào)查平均單株鈴數(shù)，結(jié)合小區(qū)面積、出苗穴率等測算小區(qū)鈴數(shù)。收獲期以小區(qū)實收計產(chǎn)，采收各處理棉株中部第1～2 果節(jié)自然吐絮較好的棉鈴，以每小區(qū)50 個棉鈴計算鈴重，曬干后稱籽棉質(zhì)量，采用軋花機(jī)軋花、獲取皮棉，稱取棉籽重量，調(diào)查并計算平均單鈴籽棉質(zhì)量、衣分、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量等產(chǎn)量性狀[9]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 和SPSS 17.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 出苗情況分析

各試驗小區(qū)棉花出苗情況見表1。各小區(qū)整體出苗尚好，播種密度（B，副區(qū)因素），施肥水平（C，副副區(qū)因素）對出苗基本無影響；直播時期（A，主區(qū)因素）對出苗率影響顯著，播期為6 月7日（A3） 時出苗率最高，分別比A1 和A2 高出11.12%、1.5%（差異不顯著），與對出苗穴率的影響一致，其原因可能是5 月中旬雨水多、溫度偏低，而5 月底至6 月上旬氣溫逐漸升高，促進(jìn)棉種快速發(fā)芽出苗，爛種少。根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，同一播期條件下，各處理的出苗率及其出苗穴率隨著播種密度的增加略有降低，當(dāng)播期為A2 時，B2（550 株/667 m2）處理的出苗率和出苗穴率分別比B1（1100 株/667 m2）高2.8%、2.7%；同一播期和種植密度水平下，培肥水平對出苗情況的影響差異不顯著。

表1 不同處理對棉花的出苗率及出苗穴率的影響

2.2 產(chǎn)量性狀分析

各試驗小區(qū)棉花產(chǎn)量性狀見表2。由表可知，直播時期對單株鈴數(shù)存在影響，總體來看，單株鈴數(shù)A1>A2>A3，單株鈴數(shù)區(qū)間為26.92～37.03個，A1 與A2 的單株鈴數(shù)差異不顯著，與A3 差異顯著，其中A1 的單株鈴數(shù)比A3 的多24.7%。不同處理對棉花小區(qū)鈴數(shù)的影響顯著，同一播期水平下，小區(qū)鈴數(shù)與密度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，播期為A2 時，B1 處理比B2 處理的小區(qū)鈴數(shù)高出99.1%。各處理單鈴質(zhì)量區(qū)間為4.11～4.49 g，差異不顯著，其中A2B1C2 區(qū)的單鈴質(zhì)量最大，達(dá)到4.45 g。試驗小區(qū)衣分區(qū)間為39%～42%，差異不顯著，其中A2B1C2 試驗區(qū)的衣分較低，為39%，低于最大值7.7%。播期、播種密度、肥培水平對小區(qū)總鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均有顯著的交互效應(yīng)；小區(qū)總鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量呈現(xiàn)的趨勢是：A2>A1>A3，B1>B2，C2>C1。各試驗小區(qū)總鈴數(shù)區(qū)間為853～2213 個，籽棉產(chǎn)量區(qū)間為80.95～177.71 kg/667 m2，皮棉產(chǎn)量區(qū)間為32.10～70.46 kg/667 m2，區(qū)間差異均達(dá)到顯著水平；其中A2B1C2 區(qū)總鈴數(shù)達(dá)到A3B2C1 區(qū)的258%，A2B1C2 的籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量均為最高，分別達(dá)到最低區(qū)A3B2C1 的219.5%左右。綜合分析，5月底播種、播種密度為1100 株/667 m2，采用蕾肥+復(fù)合化鈴肥組合施肥方法，棉花品種中65 號的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)最佳。

表2 不同處理對棉花產(chǎn)量性狀的影響

3 結(jié)論與討論

適時播種、合理密植、科學(xué)施肥是重要的棉田管理措施，也是棉花提質(zhì)增產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)手段[4][9][10]。棉花適時播種，可協(xié)調(diào)生育進(jìn)程與營養(yǎng)生長、生殖生長的相互關(guān)系，有助于一播全苗。已有研究表明，早播可延長棉花結(jié)鈴期，達(dá)到增加總鈴數(shù)、提高產(chǎn)量的目的，晚播能促進(jìn)出苗快且整齊，利用有效積溫形成優(yōu)質(zhì)纖維。楊長琴[11]認(rèn)為播期推遲導(dǎo)致的溫光差異是花鈴期歷時差異大的原因，5 月15 日至6 月4 日是長江流域地區(qū)麥（油）后直播棉獲得高產(chǎn)的最佳播期。在本研究中，播期對桑套棉地棉花出苗率、小區(qū)鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均有顯著影響，呈現(xiàn)的趨勢是A2>A1>A3，與前人的研究結(jié)果基本一致。種植密度主要通過改變?nèi)~面積指數(shù)、株高及干物質(zhì)含量等來影響棉花的產(chǎn)量，趙欣欣[4]等的研究中，鈴數(shù)隨著密度增大而增大，而鈴重隨密度的變化差異不顯著，密度通過影響鈴數(shù)來影響籽棉產(chǎn)量，這一結(jié)果再次在本試驗中得到驗證。

不同的生態(tài)環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)、肥力水平和間套作模式，對棉花適宜的種植要求也不盡相同。本研究通過播期、種植密度和肥培水平的三因素再裂區(qū)試驗，研究不同栽培方式對桑套棉地棉花產(chǎn)量性狀的影響，結(jié)果表明，5 月底播種、播種密度為1100 株/667 m2、采用蕾肥+復(fù)合化鈴肥組合施肥方法能有效改善棉花的產(chǎn)量指標(biāo)，適較宜湖南桑套棉地區(qū)直播棉的生產(chǎn)。該結(jié)果為構(gòu)建桑棉套復(fù)種高效輕簡化技術(shù)模式提供了理論基礎(chǔ)。